Technical University of Liberec International Center for Piezoelectric Research Piezoelectricity Research Laboratory PIEZO ACTIVITY REPORT 2003-2007 Contact: Doc.Mgr.J.Erhart, Ph.D., Department of Physics, Technical University of Liberec, Studentská 2, CZ-461 17 Liberec 1, Czech Republic phone: +420-485353400, E-mail: jiri.erhart@tul.cz
Introduction During 2003 year laboratory equipment moved to the own room and experimental work could have been performed in the own laboratory. Some equipment is shared with the Piezoelectric laboratory 1 at the Department of Physics. New equipment has been purchased from the ongoing grant projects. Field of research Mainly ferroelectric domains and domain engineering in ferroelectric materials. Attention has been payed to electromechanical properties of PZT ceramics and poling parameters. Piezoelectric transformers belong to the main applications studied in the laboratory disc, bar and plate shaped transformers working in contour extensional vibration mode with various electrode pattern. Academic staff Jiří Erhart, Petr Půlpán Part time - Stanislav Panoš, Jan Fousek, Václav Janovec Students Luboš Rusin, Lukáš Seifert, Tetyana Malysh, Michal Malý, Mirka Franclíková, Lukáš Franc, Lukáš Rosický, Petr Mudra, Miroslav Kučera, Jan Ruprich, Tomáš Košvanec from Faculty of Mechatronics and Interdisciplinary Engineering Studies and Faculty of Education, TUL Grant projects J.Erhart: Domain phenomena in ferroelectric crystals Grant Agency of the Czech Republic, GAČR 202/06/0411, 2006-2008 J.Erhart: Thematic Network Polar Electroceramics (POLECER), 5th Framework program EU (grant No. G5RT-CT-2001-05024), 2002-2007 Participation on other projects A.Kopal: Electromechanical properties of ceramics and layer composites Grant Agency of the Czech Republic, GAČR 202/03/0569, 2003-2005 J.Nosek: Microelectromechanical systems Ministry of Education, MSM 242200002, 1999-2004 D.Lukáš: STREP Acceleration of Textile Processes by Ultrasound Technology ULTRATEC Contract No. NMP2-CT-2003-505892, 2004-2006 A.Richter: Research Centrum Textil II. Ministry of Education, program Research Centers, 2006-2009 A.Richter: R&D of mechatronic systems for textile industry Rieter CZ a.s., project MPO, program TANDEM, FT-TA33/017, 2006-2009
Dissertations, Diploma, Bachelor and Project Thesis Ph.D. Theses (in Czech) P.Půlpán: Piezoelektrické transformátory využívající planárních módů kmitů, TU Liberec 2006 Diploma Theses (in Czech) L.Rusin: Studium nehomogenně polarizovaných keramických rezonátorů, TU Liberec 2004 L.Seifert: Studium rezonátorů s řízeně vytvořenými feroelektrickými doménovými strukturami, TU Liberec 2004 M.Řepka: Materiálové vlastnosti PZT keramiky v závislosti na mechanickém tlaku, TU Liberec 2004 M.Kučera: Měření viskozity kapalin piezoelektrickým bimorfem, TU Liberec 2007 Bachelor Theses (in Czech) M.Franclíková: Měření teplotního koeficientu elastické konstanty s11e pro piezoelektrickou keramiku, TU Liberec 2006 J.Kopal: Piezoelektrické transformátory ve tvaru disku s klínovitě dělenou elektrodou, TU Liberec 2006 O.Štípek: Piezoelektrické transformátory ve tvaru disku s radiálně dělenou elektrodou, TU Liberec 2006 T.Košvanec: Dynamické vlastnosti piezoelektrických bimorfů, TU Liberec 2007 M.Malý: Diskové piezoelektrické transformátory využívající plošně střižných kmitů, TU Liberec 2007 J.Ruprich: Měření parametrů piezoelektrických keramických akcelerometrů, TU Liberec 2007 P.Mudra: Multi-stack piezoelektrické keramické aktuátory a jejich parametry, TU Liberec 2007 Project Theses (in Czech) L.Rusin: Měření materiálových vlastností piezoelektrické PZT keramiky v závislosti na způsobu polarizace, TU Liberec 2003 L.Seifert: Analýza metod měření piezoelektrických vlastností na různých tvarech rezonátorů, TU Liberec 2003 M.Franclíková, L.Franc: Měření průhybu piezoelektrických unimorfů optickým senzorem, TU Liberec 2007
Conferences, seminars, presentations Co-organization (ICPR) of International conference 8th European Conference on Applications of Polar Dielectrics (ECAPD8), TU Liberec, September 2004, 155 participants Organization of International conference Piezoelectricity for End Users III.(PIEZO2007), Hotel Zlatý Lev, Liberec, February 2007, 120 participants and related tutorial course Fundamentals of Piezoelectricity, TU Liberec, February 2007, 30 participants Publications J.Erhart, W.Cao: Permissible symmetries of multi-domain configurations in perovskite ferroelectric crystals J.Appl.Phys. 94(2003) 3436-3445 J. Nosek, J. Erhart: Some experimental investigations of electromechanical properties of (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3)0.92 (PbTiO3)0.08 relaxor single crystals Microelectronic Engineering 66 (2003) 733 737 J.Erhart: Theoretical calculation of the temperature dependence for the material coefficients of the domain-engineered ferroelectric crystals Ferroelectrics 292 (2003) 71-81 M.Šulc, J.Erhart, J.Nosek: Interferometric measurement of temperature dependence of piezoelectric coefficients for PZN-8%PT single crystals Ferroelectrics 293 (2003) 283-290 M. Marvan, J. Erhart, J. Fousek: Role of soft dielectric energy in poling crystals or ceramics and in domain average engineering Applied Physics Letters 84 (2004) 768-770 J.Erhart: Domain wall orientations in ferroelastics and ferroelectrics Phase Transitions 77 (2004) 989-1074 S.Wada, K.Yako, H.Kakemoto, J.Erhart, T.Tsurumi: Enhanced piezoelectric property of BaTiO 3 single crystals with the different domain sizes Key Engineering Materials 269 (2004) 19-22 T.Malysh, J.Erhart: Electric Field Applicability Limits for PZT Ceramics Ferroelectrics 319 (2005) 45-56 S.Panoš, D. Panošová, J.Erhart, M.Šulc: Contribution to the Measurement of the Material Constants on Domain-Engineered Ferroelectric Crystals Ferroelectrics 319 (2005) 135-144 J.Erhart, S.Wada: Theoretical calculation of the resonant frequency temperature dependence for domain-engineered piezoelectric resonators
Materials Science and Engineering B 120 (2005) 175-180 J. Erhart, L. Rusin, L.Seifert: Resonant frequency temperature coefficients for the piezoelectric resonators working in various vibration modes Journal of Electroceramics 19 (2007) 403-406 P.Půlpán, J.Erhart, O.Štípek: Modeling of piezoelectric transformers Ferroelectrics 351 (2007) 204-215 P.Půlpán, J.Erhart: Transformation ratio of ring-dot planar piezoelectric transformer Sensors and Actuators A140 (2007) 215-224 In Czech P.Půlpán, J.Erhart: Parametry piezoelektrických unimorfů Elektro 1/2005, str.4-6 P.Půlpán, J.Erhart: Piezoelektrické transformátory Elektro 1/2006, str.8-12